respuesta productiva y económica a la suplementación con
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https://doi.org/10.22319/rmcp.v10i4.4787
Artículo
Respuesta productiva y económica a la suplementación con
concentrados de vacas lecheras en pastoreo con alta carga animal
Benito Albarrán-Portillo a*
Felipe López-González b
Miguel Ruiz-Albarrán c
Carlos Manuel Arriaga-Jordán b
a Universidad Autónoma del Estado de México. Centro Universitario UAEM
Temascaltepec. Km 67.5 Carretera Toluca-Tejupilco, 51300.Temascaltepec, Estado de
México. México.
b Universidad Autónoma del Estado de México. Instituto de Ciencias Agropecuarias y
Rurales. México.
c Universidad Autónoma de Tamaulipas. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia.
México.
* Autor de correspondencia: [email protected]
Resumen:
Los sistemas de producción de leche en pequeña escala contribuyen a mejorar las
condiciones de pobreza rural y a incrementar el suministro local de leche. Su
sostenibilidad está limitada por los altos costos de alimentación, sobre todo por la compra
de concentrados (CC), mientras que el pastoreo de forrajes de alta calidad puede mejorar
la rentabilidad. No obstante, la alta carga animal puede justificar el uso de una gran
cantidad de CC. El objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta productiva y
económica de las vacas lecheras de pastoreo a los niveles de CC bajo pastoreo de ballico
asociado con trébol blanco con una alta carga animal (4 vacas/ha). Se utilizó un diseño
de 3 X 3, repetido con seis vacas lecheras Holstein agrupadas en tríos por cuadro,
registrando el rendimiento diario y la composición de la leche, así como la ingesta de
pasto calculada a partir de la energía metabolizable utilizada. Los tratamientos fueron:
T1= 1.0 kg, T3= 3.0 kg y T6=6.0 kg de concentrado/vaca/día. Hubo diferencias
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significativas (P<0.05) en el rendimiento de leche, el cual fue más elevado con el T6 que
con el T1 y el T3. No hubo diferencias significativas entre los tres tratamientos en lo que
respecta a los contenidos de proteína de leche o grasa (P>0.05). La ingesta de pastos fue
significativamente (P<0.05) menor en el T6, sin diferencias (P>0.05) entre el T1 y el T3.
No hubo diferencias en los márgenes sobre los costos de alimentación, pero el costo de
alimentación por kilo de leche fue 2.2 veces más alto en el T6 que en el T1, y el margen
por kilo de leche fue 26 % más alto en el T1 que en el T6. Si bien los rendimientos de
leche son superiores con el T6, el T1 y el T3 requieren menos gastos y tienen márgenes
similares. La suplementación puede aligerar la elevada presión del pastoreo que deteriora
las praderas, asegurando una sostenibilidad a largo plazo de los sistemas de producción
de leche en pequeña escala.
Palabras clave: Leche, Suplementos, Concentrado, Ingesta, Densidad de población,
Costo.
Recibido: 17/07/2018
Aceptado: 18/09/2018
Introducción
Los sistemas de producción de leche en pequeña escala en México son una opción de
desarrollo rural debido a que permiten a las familias ganaderas superar los índices de
pobreza(1). Estos sistemas son importantes en muchas áreas del mundo con características
comunes a las zonas montañosas de México(2) y otros países latinoamericanos, por
ejemplo las regiones montañosas andinas del Perú(3,4), así como de Uganda(5).
En México, estos sistemas se caracterizan por estar integrados por granjas pequeñas con
hatos de entre tres y 35 vacas más remplazos, y por depender de la mano de obra
familiar(6). Su sostenibilidad se ve en riesgo debido a los altos costos de alimentación así
como al estancamiento en los precios de la leche; ello obedece principalmente a que estas
granjas dependen de insumos externos, de los cuales los concentrados comerciales
representan la mayor proporción de los costos, puesto que los ganaderos consideran que
la suplementación con niveles elevados de concentrado son necesarios para la producción
de leche, incluso con los rendimientos moderados propios de estos sistemas. Por lo tanto,
la escala económica limita su sostenibilidad(6).
Un uso elevado de forrajes locales de alta calidad puede incrementar la rentabilidad y por
ende la sostenibilidad de estos sistemas, como ocurre con el pastoreo intensivo de
praderas templadas en granjas con acceso al riego, el cual se ha demostrado que reduce
los costos de alimentación en estos sistemas(7).
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Sin embargo, una limitación de las vacas lecheras de pastoreo es su baja ingesta de
materia seca(8), particularmente bajo una elevada presión de pastoreo, de modo que es
posible que en estas condiciones se requieran los concentrados para para sostener los
rendimientos de leche. Tradicionalmente, el ganado de los sistemas de producción lechera
en pequeña escala rebasa la capacidad de las pequeñas granjas, pues su carga animal es
de más de 3.0 vacas/ha de tierras agrícolas(6), por lo que en estos sistemas puede estar
justificado un uso elevado de concentrados.
De ahí el objetivo de este trabajo haya sido evaluar la respuesta productiva y económica
de las vacas lecheras en pastoreo con una alta carga animal con niveles altos de
suplementación con concentrados, así como el efecto de estos en la ingesta de forraje.
Material y métodos
El estudio se llevó a cabo en el Ejido San Cristóbal, una comunidad campesina cuyas
unidades de producción familiares practican la ganadería lechera en pequeña escala,
localizada en una zona montañosa del centro de México, a 19º 24’ N y 99º 51’ O y a una
altura de 2,650 m. La región tiene un clima templado subhúmedo con una temporada de
lluvias (mayo – octubre) y una temporada de secas (noviembre – abril) claramente
definidas, una precipitación anual promedio de 800 – 1,000 mm y una temperatura anual
media de 13 °C. El experimento se realizó durante la temporada de lluvias, del 26 de junio
al 27 de agosto de 2000.
Se estableció un módulo demostrativo de estrategias de alimentación para hatos lecheros
pequeños tras de consultar a la comunidad, sobre un predio de 1.5 ha perteneciente a la
escuela local. Un ganadero local participante gestionó el módulo, con un hato de seis
vacas lecheras locales, siguiendo un enfoque participativo de investigación sobre
tecnología ganadera(9) de modo que los resultados fueran aplicables por los ganaderos de
la región y de otras áreas con sistemas similares.
Diseño experimental
Se aleatorizaron secuencias Li de Tratamiento para el Cuadrado 1, y el Cuadrado 2 siguió
una imagen de espejo de las secuencias de tratamiento para tomar en cuenta los efectos
residuales. Las vacas se asignaron al azar a una secuencia de tratamiento en ambos
cuadrados como en un estudio anterior(10).
Los periodos experimentales duraron 21 días: 14 para adaptación a la dieta, y 7 como
período de medición. Las vacas se ordeñaron a mano dos veces al día, a las 0500 y 1800
h.
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Los tratamientos fueron: T1= 1.0; T3= 3.0, y T6= 6.0 kg en base fresca/vaca/día de
concentrado comercial con 16% de PC, respectivamente. Las vacas pastaron
continuamente durante 11 h/d-1 y en la pradera (Lolium perenne y Trifolium repens), se
les proporcionó agua para beber a voluntad. Durante las noches, las vacas permanecieron
dentro del establo, y no se les proporcionó alimento.
Con una báscula de resorte se pesó diariamente el rendimiento lácteo durante los 7 días
de medición de cada periodo experimental, considerando como base el rendimiento diario
promedio para el análisis, y se tomaron muestras de leche de la ordeña de la mañana y de
la de la tarde para determinar su contenido de proteína y grasa.
En el último día de cada periodo experimental se determinó condición corporal (según
una escala de 1 – 5).
Establecimiento de la pradera y manejo del pastoreo
Se sembraron 1.5 ha con pastura mixta de raigrás perenne (Lolium perenne cv. Nui),
raigrás anual (L. multiflorum cv. Tama) y trébol blanco (Trifolium repens cv. Pitaw). La
pradera se fertilizó cada 4 semanas con 75 kg de urea (46-0-0)/ha-1, y dos veces al año
con 100 kg/ha de superfosfato triple (0-46-0) y cloruro de potasio (0-0-60),
respectivamente. Se llevó a cabo un pastoreo continuo (en el mismo potrero) diariamente
de las 0700 a las 1800 h.
Mediciones del forraje
La estimación de la acumulación neta de forraje (ANF) fue a partir del corte con tijeras
hasta el nivel del suelo en cuadrantes de 0.5 m2 (2.0 x 0.25 m), dentro de cinco jaulas de
exclusión. La ANF fue la diferencia entre el corte de la masa herbácea dentro de la jaula
en 21 días y el forraje encontrado fuera de la jaula en el día 0; posteriormente, las jaulas
fueron reubicadas al azar dentro de la pradera(11,12,13). Las muestras de forraje cortado se
secaron a 60 °C en un horno de aire forzado para determinar la MS. Se registró la altura
del forraje (cm) con un plato forrajero dos veces a la semana, realizando dos registros
según un patrón en zigzag(10,11).
Composición química del forraje y de los concentrados
Se tomaron muestras de los pastos arrancándolas a mano a la altura aproximada a la que
las vacas los cortaron al pastar(14,15). Durante cada periodo de medición se analizaron los
pastos y el concentrado para evaluar su contenido de materia seca (MS), materia orgánica
por calcinación (MO), proteína bruta (PB), fibra detergente neutro (FDN) y fibra
detergente ácido (FDA), y su energía metabolizable estimada (EME) se midió a partir de
su digestibilidad in vitro utilizando técnicas estándar siguiendo los procedimientos
reportados(1)
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Estimación del consumo voluntario
Se estimó de manera indirecta la ingesta de MS de forraje, una vez durante cada periodo
de medición a partir de los resultados del rendimiento de los animales(15,16) como sigue:
Ingesta de materia seca (kg MS d-1)
= (EM𝑚 + EMpl + EMcpv + EM𝑔) − (suplemento EM )/Forraje EM
donde EMm, EMpl, EMcpv and EMg son los requerimientos de EM para el
mantenimiento, la producción láctea, el cambio de peso vivo y la gestación,
respectivamente(17), la EM del suplemento es la EM proporcionada por el suplemento, y
la EM del forraje es la concentración estimada de EM de las muestras de pastos.
Análisis estadístico
Las variables animales se analizaron como un cuadrado latino de 3 x 3 con el siguiente
modelo(10):
Yijkl = + Si + Cj(i) + Pk + tl + eijkl
Donde:
= Media general;
S= efecto debido a los cuadrados. i = 1, 2;
C= efecto debido al número de vacas dentro de los cuadrados j = 1, 2, 3;
P= efecto debido a los periodos experimentales. k = 1, 2, 3;
t= efecto debido al tratamiento. l = 1, 2, 3;
e= término del error residual.
Se analizaron las variables de respuesta animal utilizando el comando del modelo lineal
general MINITAB (2003). Se realizaron comparaciones múltiples entre medias de
cuadrados mínimos utilizando la prueba de Tukey. Se analizaron las variables de forraje
(Tabla 1) con un ANOVA de una sola vía, empleando el paquete de análisis de datos
Excel® de Microsoft.
Análisis económico
El análisis económico se llevó a cabo utilizando el enfoque de presupuestos parciales(18)
para determinar las ganancias económicas debidas al uso de suplementos, exclusivamente
para la leche. Los resultados de los análisis económicos se expresan en dólares
estadounidense
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Resultados
La temperatura promedio fue de 13.6 oC, con un máximo de 20.5 oC y un mínimo de
6.8 oC. La precipitación total durante el experimento fue de 332 mm, distribuida como
sigue: 139, 122 y 61 mm en el PE1, el PE2 y el PE3, respectivamente.
El Cuadro 1 muestra resultados de la acumulación neta de forraje (ANH) por periodo y
por día, así como una altura promedio de la pradera. La acumulación neta de forraje y la
acumulación diaria de forraje (ADF) en el PE3 fue significativamente mayor que en el
PE1 y el PE2 (P<0.01).
Cuadro 1: Acumulación neta de forraje (ANF) y altura de la pradera
Periodo
Masa de forraje 1 2 3 P = DE
kg MO/ha/periodo 1073.1a 890.0a 2024.5b 0.01 609.0
kg MO/ha/día 51.1a 42.4a 96.4b 0.02 29.0
Altura del forraje, cm 3.0 2.4 5.5 0.21 1.6
DE= Desviación estándar. a,b Los valores con superíndices diferentes difieren entre sí.
El Cuadro 2 muestra la composición química del forraje de la pastura. La proteína bruta
y la digestibilidad no difirieron durante el PE (P>0.05). La proteína bruta osciló entre 122
y 162 (en el PE1 y el PE2, respectivamente), con una media de 147 g/kg de MS. La
Digestibilidad (Dig) media fue de 581 (g/kg de MS). La materia seca, ceniza, MO, FDN
y FDA fueron diferentes entre los PE (P<0.05). La energía metabolizable estimada (EME)
fue diferente (P<0.001) entre los PE; el valor más bajo estuvo en el PE1 (10.1), mientras
que no hubo diferencia entre el PE2 y el PE3 (11.2 y 11.2 MJ EM/kg de MS).
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Cuadro 2: Composición química del forraje
Periodo
P
DE
1 2 3
Materia seca, g kg-1 275.5a 346.9b 262.1a 0.001 45.6
Ceniza, g kg-1 265.2a 230.2a 97.6b 0.03 0.1
Materia orgánica, g kg-1 734.8a 769.8a 902.4b 0.001 32.3
Proteína cruda, g kg-1 MS 160.4 121.5 161.9 0.08 75.3
Fibra detergente neutro, g kg-1 MS 572.4a 473.8b 517.9a 0.001 49.4
Fibra detergente ácido, g kg-1 MS 474.3a 247.9b 260.5b 0.01 127.2
Digestibilidad de la materia orgánica, g kg-1 MS 602.3 559.7 NA 0.11 347.1
Energía metabolizable, MJ kg-1 MS 10.1a 11.2b 11.1b 0.001 0.91
* Estimada con base en Menke y Steingass (1988).
DE= Desviación estándar. a,b Los valores con superíndices diferentes difieren entre sí.
El Cuadro 3 muestra los resultados de la ingesta de forraje, con diferencias significativas
entre tratamientos. No hubo diferencias en la ingesta de forraje entre el T1 y el T3, pero
ésta fue menor en el T6. Debido a la suplementación con concentrado, la ingesta total de
forraje no difirió significativamente (P>0.05) entre el T3 y el T6, pero fue
significativamente más baja (P<0.05) en el T1. Con el tiempo hubo una reducción en la
ingesta de forraje, en el PE2, pese a las mejores condiciones de pastoreo; esto dio lugar a
una ingesta total significativamente menor (P<0.05) en el PE2, comparado con los
periodos uno y tres.
Cuadro 3: Ingesta de insumos por tratamientos y periodos, kg MO/vaca/día
Tratamientos
Ingesta T1 T3 T6 P EEM
Concentrado 0.9 2.6 5.3
Forraje 8.2a 7.3a 6.1b 0.001 0.5
Total 9.1 9.9 11.4 0.17 0.7
Periodo
Ingesta 1 2 3
Concentrado 2.9 2.9 2.9
Forraje 7.3a 6.9b 7.3a 0.04 0.5
Total 10.2a 9.8b 10.2a 0.001 0.7
EEM = Error estándar de la media. a,b Los valores con superíndices diferentes difieren entre sí.
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Hubo diferencias significativas (P<0.05) entre tratamientos en las producciones lácteas
(Cuadro 4); no hubo diferencias entre el T1 y el T3, que difirieron significativamente
(P<0.05) del T6, con el cual se obtuvo el mayor rendimiento.
Cuadro 4: Rendimiento y composición de la leche por tratamiento y por periodos
Tratamiento T1 T3 T6 P
Rendimiento, kg/vaca/día 11.3a 12.6a 15.8b 0.02
Contenido de grasa, g/kg 37.8 37.6 33.8 0.59
Contenido de proteína, g/kg 35.1 32.8 33.0 0.91
Periodo 1 2 3 P
Rendimiento, kg/vaca/día - 11.3 14.1 0.11
Contenido de grasa, g/kg 38.5 35.6 35.5 0.60
Contenido de proteína, g/kg 30.6 36.3 34.0 0.11
Condición corporal 1.8 1.8 1.8
EEM = Error estándar de la media; a,b Los valores con superíndices diferentes difieren entre si (P< 0.05;).
El Cuadro 5 muestra los resultados de los costos de alimentación (en dólares
estadounidenses). El incremento en la suplementación con concentrado aumentó los
costos de alimentación. Los costos de alimentación totales en el T6 son casi tres veces los
del T1, mientras que el ingreso lechero fue sólo un 28 % más alto, lo que da como
resultado un costo de alimentación por kilo de leche 2.2 más alto en el T6 que en el T1,
con cifras intermedias para el T3. Por lo tanto, la ganancia por kilogramo de leche fue un
33 % más alta con el T1 que con el T6.
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Cuadro 5: Costos de alimentación para el rendimiento de leche en tres niveles de
suplementación con concentrado ($USD)
Tratamientos
T1 T3 T6
Costo de insumos:
Concentrado 24.5 76.4 152.8
Forraje 37.5 36.4 26.3
Costos totales de alimentación 63.0 112.8 179.1
Ganancias:
Rendimiento de leche, kg 1,311.3 1,459.6 1,691.8
Ganancias totales por ventas de leche 388.5 432.5 501.3
Margen sobre costos del pienso 325.5 319.6 322.1
Proporción entre las ganancias y los costos
de alimentación 6.2 3.8 2.8
Costo de alimentación, (USD/kg leche) 0.05 0.08 0.11
Precio de venta de la leche, (USD/kg) 0.29 0.29 0.29
Margen por kilo (USD/kg) 0.24 0.21 0.18
T1 = 1; T3 = 3 y T6 = 6 kg de concentrado MS vaca-1/d.
Discusión
El efecto de la condición del clima se refleja en la composición química del forraje a lo
largo de las distintas temporadas de crecimiento. Esta temporada de pastoreo se
caracterizó por una tasa baja de crecimiento de los pastos, rebrotes cortos, una
disponibilidad baja de forraje y un consumo bajo del mismo. Además, el desarrollo de los
pastos se basó en el crecimiento vegetativo, caracterizado por mayores proporciones de
hojas de pasto, proporciones menores de tallos y materia muerta, y mayor digestibilidad
que la de otro estado vegetativo. Los pastos de clima templado utilizados para las vacas
lecheras se describen como de alta calidad cuando la composición química es de alrededor
de 180-240 g de MS kg-1, 180 a 250 g PC kg-1 de MS, 400 a 500 g FDN kg-1 de MS, y
10.47 a 12.14 MJ EM kg-1 de MS(19). Bajo las condiciones de este experimento, el forraje
se caracterizó por concentraciones bajas de proteína cruda, energía baja y cantidades bajas
de carbohidratos no estructurales y de MS.
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El contenido de proteína cruda del forraje de las pasturas fue menor que el señalado en
un informe en el sur del Brasil(20) y que el reportado en los informes del trabajo realizado
antes en la misma área de estudio(21,22), pero suficiente para satisfacer las necesidades de
proteína de las vacas lecheras con un rendimiento moderado(23).
El contenido estructural de carbohidrato determina la digestibilidad, el consumo y los
valores nutricionales de los forrajes. Los valores promedio de la FDN y la FDA del forraje
de la pastura fueron 521.4 y 327.6 g/kg de MS, respectivamente; estos valores son más
bajos en los informes de un trabajo previo realizado en la misma área pero durante la
temporada de secas(24).
La energía metabolizable estimada fue de 10.8 MJ/kg de MS en promedio (Cuadro 2),
que representa un herbaje de buena calidad. Sin embargo, este valor es inferior al de 12.3
MJ ME/kg MS reportado en las zonas montañosas de México(10), o al de 11.2 MJ ME/kg
de MS reportado en Nueva Zelanda(25). La interacción del bajo contenido de energía y la
baja disponibilidad de herbaje puede explicar las bajas ingestas y los bajos rendimientos
lácteos observados.
La acumulación neta de forraje fue baja durante los periodos 1 y 2, que, debido a la
elevada carga animal, dio como resultado una alta presión de pastoreo y una baja
disponibilidad de forraje, con muy bajas alturas de pastoreo. La mejora en las condiciones
de pastoreo, en términos de crecimiento y disponibilidad de forraje para el Periodo 3,
permitió a las vacas mantener rendimientos de leche similares a los del Periodo 1,
superando la pérdida de casi 3 kg/vaca/día ocurrida PE 1 y 2 a medida que se deterioraban
las condiciones de pastoreo.
Las difíciles condiciones de pastoreo con poca disponibilidad de pastos y una producción
láctea moderada dieron como resultado consumos bajos de forraje, que se vieron
reducidos significativamente (P<0.05) debido a la alta tasa de suplementación en el T6,
con altos índices de sustitución.
Se ha reportado que la suplementación con 0.31 kg/día-1 de concentrado a las vacas
lecheras en pastoreo da como resultado una reducción de 1.0 kg MS en la ingesta de
forraje (26). No obstante, el consumo de forraje en el experimento descrito aquí fue similar
al reportado(27,28) en vacas lecheras en pastoreo en pasturas con una baja masa herbácea
durante el invierno en Francia, cuya ingesta diaria promedio fue de 7.2 kg MS/vaca.
Los rendimientos de leche observados fueron más bajos que los resultados reportados
para las vacas de pastoreo en Estados Unidos(26), el Reino Unido(29), el sureste de Estados
Unidos(30) y México(24). Sin embargo, los rendimientos de leche observados fueron
similares a los reportados por otros(27) en vacas en condiciones de pastoreo difíciles en el
oeste de Francia, lo que ilustra el hecho de que las condiciones difíciles de pastoreo
limitan la ingesta y los rendimientos, sobre todo durante la lactancia tardía.
Los contenidos de grasa de la leche son similares a los reportados en Francia(27), España(31)
y Chile(32). Si bien no hubo diferencias estadísticas en el contenido de grasa de la leche
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(P>0.05), sí hubo una tendencia hacia un menor contenido con el tratamiento de alta
suplementación T6.
El contenido de proteína de la leche fue más alto que los reportados en estudios en México
con ganaderos lecheros en pequeña escala(33,34) y en Chile(32), pero similares al contenido
de proteína de la leche citado en un estudio realizado en el Reino Unido(29).
En términos de costos de alimentación y ganancias, pese a los menores rendimientos
obtenidos con los tratamientos T1 y T3, en comparación con los del T6, el margen sobre
los costos de alimentación es similar para los tres tratamientos. Sin embargo, en términos
del costo de alimentación por kilogramo de leche y de las ganancias sobre los costos de
alimentación, el T1 tiene un costo menor y una mayor ganancia. El costo de alimentación
por kilogramo de leche fue 2.5 veces mayor en el T6 que en el T1, y el margen fue 25 %
más alto en el T1 que en el T6; los resultados del T3 fueron intermedios.
Los bajos costos de alimentación y los márgenes similares entre tratamientos dan como
resultado una proporción sumamente elevada entre las ganancias y los costos de
alimentación para el T1 en comparación con el T6.
Conclusiones e implicaciones
En conclusión, no hay un beneficio económico en el incremento de la suplementación
con concentrados, puesto que los márgenes totales sobre los costos de alimentación son
similares, y los ganaderos necesitan un mayor flujo de efectivo para poder cubrir el
incremento en los costos por la compra de mayores cantidades de concentrados. Sin
embargo, se requieren experimentos a largo plazo, ya que la suplementación aligera la
presión de pastoreo debida a la alta carga animal en el corto plazo. La ANH fue baja, lo
que dio como resultado que las difíciles condiciones de pastoreo limitaran la ingesta de
las vacas. Los forrajes o subproductos de menor costo que los concentrados comerciales
también pueden ser una alternativa para sostener la productividad de las vacas y de las
praderas. Un equilibrio óptimo entre la productividad, la economía y las buenas
condiciones de la pastura asegurará la sostenibilidad a largo plazo de estos sistemas
ganaderos en pequeña escala.
Agradecimientos
Se agradece a todos los miembros del Ejido San Cristóbal, en particular al Sr.
Hermenegildo Reyes-Reyes, el ganadero participante que estuvo a cargo del módulo de
demostración, por su apoyo pleno y entusiasta al proyecto. A la Sra. Laura Edith
Martínez-Contreras y a la Sra. Irma López-Anaya (q.e.p.d.) por el análisis químico. Se
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agradece también al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología – CONACYT, por haber
financiado este estudio mediante la beca 28888-B.
Literatura citada:
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